Основы расчета конструкций по предельным состояниям.

Предельное состояние — это такое состояние, при достижении которого конструкцияперестает удовлетворять заданным требованиям, предъявляемым к ней в эксплуатационныхусловиях или при возведении. Внешней причиной, могущей привести конструкцию к предельному состоянию, являются силовые воздействия (внешние нагрузки, реактивные силы). Первая группа предельных состояний характеризуется потерей несущей способности и полной непригодностью к дальнейшей эксплуатации. В конструкциях из дерева и пластмасс могут возникнуть следующие предельные состояния первой группы: разрушение, потеря устойчивости, опрокидывание, недопустимая ползучесть. Эти предельные состояния не наступают при условиях: σ<=R; τ<=Rckт. е. когда нормальные напряжения σ или скалывающие напряжения τ не превышают некоторой предельной величины R, называемой расчетным сопротивлением.

Вторая группа предельных состояний характеризуется такими признаками, прикоторых эксплуатация конструкции или сооружения хотя и затруднена, но полностью неисключается, т. е. конструкция становится непригодной лишьк нормальной эксплуатации.Для деревянных конструкций и конструкций с применением пластмасс пригодность кнормальной эксплуатации обычно определяется по прогибам: Формула означает, что изгибаемые (или сжато-изгибаемые) элементы или конструкции пригодны к нормальной эксплуатации, когда наибольшая величина отношения перемещения (т.е. прогиба) к пролету f/l меньше некоторой предельной величины [f/l] пред. Не допустить наступления ни одного из возможных предельных состояний как при эксплуатации конструкций в течение срока службы, так и при транспортировании, монтаже конструкции и возведении здания {сооружения).Для оценки характеристик материалов, величин нагрузок и реальных условий эксплуатации метод расчета по предельным состояниям вводит понятия: нормативные и расчетные сопротивления, нормативные и расчетные нагрузки, коэффициенты условия работы и другие параметры, применяемые при расчете различных конструкций. Путем умножения нормативной нагрузки на коэффициент пе­регрузки получают величину, называемую расчетной нагрузкой, которая и принимается в расчетах конструкций. Нормативное сопротивление древесины вычисляется по резуль­татам многочисленных испытаний малых образцов чистой (без включения пороков) древесины одной породы влажностью 12%. Для оценки прочности при различных видах деформирования (растяжение, сжатие, изгиб, скалывание) используют образцы, установленные ГОСТом.

54. Клеефанерные балки с плоской стенкой и их расчет.

L=9..18м; 1-е сечение – до 12 м;

2-е сечение – при l>12м;

3-е сечение – если пояса гнутые;

h/L=1/9…1/12; δ_opt=33mm;

при нормальных температурно-влажностных условия – фанера ФСФ с размерами 1525х1525мм; δ_фан=8,9,10,12 мм;

стык фанеры на ус или зубчатый шип; при высоте пояса >100 мм делают пропил – уменьшение внутр. напряжения.

расчет. В.п. (сжат): kc – коэф продольного изгиба; Wef – приведённый; на устойчивость при изгибе – как сжатый элемент

Н.п. (раст):

при h = const - в середине пролёта; иначе – в сечении Х:

, ho – между центрами поясов, для 3 – в сеч Хи цен.

расчет по τ: а) скалывание фан стенки в месте крепления к поясам:

б) на срез фан стенок по Н.О.

в) фанерная стенка на главные растягивающие напряжения

г)проверка фанерной стенки на устойчивость (в середине опорной панели)

по предельным прогибам:

+ меньше материалоёмкость; -: трудоёмкость, нужны РЖ

55. Клеефанерные балки с волнистой стенкой и их расчет.

Клеефанерные балки с волнистой стенкой (рис. 35.5) относятся к классу малогабаритных балок. Они имеют двутавровое сечение, постоянное по длине. Полки выполняют из деревянных прямоугольных брусков или досок, в пластях которых выбраны волнообразные по длине пазы клиновидного сечения. Фанерная стенка имеет волнистую по длине форму, которая придается ей в процессе изготовления. Волокна наружных слоев фанеры располагаются вдоль стенки. Стенка вклеивается краями в пазы поясов. Благодаря волнистой форме стенка лучше сопротивляется потере устойчивости, чем плоская, и не нуждается в укреплении ее ребрами жесткости.

Расчет клеефанерных балок с волнистой стенкой отличается от расчета балок с плоской стенкой прежде всего тем, что фанерная стенка не может воспринимать нормальных напряжений, так как при изгибе балки она обладает податливостью, способна складываться и распрямляться. Поэтому балку с волнистой стенкой следует рассматривать как составную на податливых связях, где роль податливых связей играет волнистая стенка. Клеевые соединения стенки с поясами рассчитываются на скалывание между шпонами фанеры с учетом ширины швов, равной двойной глубине пазов.

Расчет

По норм. напряжениям: верх. пояс: ≤k_c f_cod k_i/ϒ_c

Нижн. пояс: